高分子复合材料加工工程PDF电子书下载

第一部分 理论 3

1 热塑性树脂开环聚合的化学、动力学和流变学 3

1.1 概要 3

1.2 内酰胺的阴离子开环聚合 7

1.3 己内酰胺阴离子聚合的动力学 10

1.3.1 动力学模型 10

1.3.2 动力学模型的验证 13

1.4 己内酰胺阴离子聚合过程中黏度的增长 16

1.4.1 黏度模型 16

1.4.2 黏度模型的检验 17

1.5 流变动力学模型在反应注射拉挤成型中的应用 22

1.6 总结 27

术语注释 28

致谢 28

参考文献 29

2.1.1 树脂 32

2.1 简介 32

2 热固性树脂固化动力学与流变学 32

2.1.2 增强剂 33

2.1.3 加工工艺 34

2.1.4 固化周期 35

2.1.5 最优化 36

2.2 固化动力学 37

2.2.1 动力学模型 37

2.2.2 凝胶化理论 41

2.2.3 流变学模型 43

2.2.4 扩散效应 46

2.2.5 控制固化的技术 47

2.3 增强的影响 52

2.4 环氧、乙烯基酯和酚醛树脂 53

2.4.1 环氧树脂 53

2.4.2 乙烯基酯 67

2.4.3 酚醛树脂 72

2.5 相关现象 75

2.5.1 树脂流动 76

2.5.2 质量传递 77

2.5.3 热传递 79

2.6 固化周期 92

2.7 最优化和控制策略 94

2.7.1 传感器 96

2.8 总结和展望 97

术语注释 99

参考文献 101

致谢 101

3 增韧的热固性树脂固化过程中的相分离及相形态演化 111

3.1 前言 111

3.2 相分离热力学和动力学 112

3.3 文献综述 113

3.4 实验 120

3.4.1 材料 120

3.4.2 共混和固化步骤 120

3.5.1 相图 121

3.5 结果与讨论 121

3.4.3 相分离行为 121

3.4.4 相形态 121

3.5.2 相形态 122

3.5.3 相分离机理 122

3.5.4 组成的影响 133

3.5.5 固化温度的影响 135

3.6 结论 136

术语注释 137

参考文献 137

4 固化过程中频率依赖的在线介电感应 140

4.1 引言 140

4.2 仪器 143

4.3 理论 143

4.4 等温固化 145

4.5 多重时温加工周期中的固化控制 148

4.6 厚层压板中的固化监控 151

4.7 树脂膜浸渍 155

4.8 智能自动控制 157

4.9 结论 159

致谢 160

参考文献 160

5 聚合物基复合材料加工过程中热量、质量、动量传递模拟的一种统一方法 162

5.1 引言 162

5.2 局部体积平均 163

5.3 平衡方程的推导 165

5.3.1 质量守恒 165

5.3.2 动量守恒 167

5.3.3 能量守恒 170

5.4 不同聚合物基复合材料加工过程的特殊方程 173

5.4.1 树脂传递模塑(RTM) 173

5.4.2 注射拉挤成型(IP) 177

5.4.3 热压罐成型(AP) 183

5.5 结论 185

术语注释 186

参考文献 187

6 孔穴的生长与溶解 189

6.1 引言 189

6.1.1 热压罐成型过程 190

6.1.2 孔穴现象 192

6.1.3 常见的模型框架 192

6.2 孔穴的形成与平衡时的稳定 192

6.2.1 孔穴的成核 193

6.2.2 平衡时孔穴的稳定 194

6.3 扩散控制的孔穴生长 197

6.3.1 问题的提出 197

6.3.2 模型的发展 199

6.3.3 孔穴生长的模型预测 204

6.4 树脂和孔穴输送 209

6.5 结论 213

术语注释 214

致谢 215

参考文献 216

7 热塑性复合材料加工过程中的凝固现象 218

7.1 引言 218

7.2 紧密接触 222

7.2.1 文献综述 223

7.2.2 紧密接触模型 226

7.2.3 紧密接触测量 232

7.2.4 模型的验证 235

7.2.5 参数研究 239

7.3 层间键合 242

7.3.1 愈合模型 243

7.3.2 键合程度 245

7.4 结论 246

术语注释 246

致谢 247

参考文献 247

8.1 前言 249

8 复合材料加工导致的残余应力 249

8.2 加工模型 252

8.2.1 固化动力学 252

8.2.2 热化学模拟 255

8.2.3 残余应力模型 260

8.3 实验结果 269

8.3.1 弹性模型的比较 269

8.3.2 粘弹模型的比较 271

8.4.1 固化温度 273

8.4 加工对残余应力的影响 273

8.4.2 后固化 274

8.4.3 三步固化周期 275

8.5 结论 278

术语注释 278

参考文献 280

9 复合材料加工中对产品质量的智能控制 281

9.1 序言 281

9.2 传统的 SPC/SQC 方法 282

9.3 基于知识(专家系统)的控制 284

9.4 基于模型(模型预测)的控制 288

9.4.1 连续过程的模型预测控制 288

9.4.2 间隙过程的模型预测控制(SHMPC) 290

9.5 在线控制所用的模型 293

9.5.1 模型的种类 294

9.5.2 用于 SHMPC 的在线质量模型 ANNs 295

9.5.3 在热压罐固化中的应用 296

9.6 总结与展望 300

术语注释 301

参考文献 303

第二部分 加工 309

10 热压罐成型法 309

10.1 概述 309

10.2 热压罐成型工艺的描述 311

10.2.1 固化周期 311

10.2.2 树脂黏度和动力学模型 312

10.2.3 树脂的压力和流动 313

10.2.4 树脂流动模型 315

10.2.5 实验研究 315

10.2.6 加压板及加压器 318

10.2.7 网状树脂和低流动性树脂体系 320

10.3 空隙和空隙率 320

10.3.1 空隙形成理论 320

10.3.2 空隙模型 321

10.3.3 树脂和预浸料变量 321

10.3.4 挤压操作 323

10.3.5 挤压的研究 323

10.4 加工 326

10.4.1 制件的热响应 326

10.4.2 热传递模型 327

10.5 总结 328

术语注释 329

参考文献 330

11.1 概述 332

11 拉挤成型工艺 332

11.2 工艺描述 333

11.2.1 设备 334

11.2.2 原材料 337

11.2.3 市场情况 339

11.2.4 加工性能 341

11.2.5 主要的技术问题 341

11.2.6 热塑性基体复合材料的拉挤成型 342

11.3 加工模型 344

11.3.1 模型怎样才能起作用 345

11.3.2 前期的模型研究工作 345

11.4 基体流动模型 347

11.5 压力模型 350

11.5.1 流动速率-压力降的关系 350

11.5.2 压力分布 352

11.5.3 模型预测与实验比较 353

11.5.4 模型的应用 355

11.6.1 黏性阻力 359

11.6 牵引阻力模型 359

11.6.3 摩擦阻力 360

11.6.2 压缩阻力 360

11.6.4 总的牵引阻力 361

11.6.5 模型预测与实验结果的比较 361

11.6.6 模型应用 364

11.7 展望 369

术语注释 371

参考文献 372

12.1 概述 374

12 液相复合模塑原理 374

12.2 预成型 376

12.2.1 切割和粘贴 379

12.2.2 喷射 379

12.2.3 热成型 380

12.2.4 纬编 380

12.2.5 滚带 380

12.3.1 理论 381

12.3 充模 381

12.3.2 注射方式 384

12.3.3 充模问题 388

12.4 模内固化 392

12.4.1 基本理论 392

12.4.2 固化过程的优化 392

12.4.3 固化问题 394

12.5 模具设计 396

12.5.1 一般设计规则 396

12.5.2 模具材料 397

12.5.3 刚度计算 398

12.5.4 密封 399

12.5.5 夹紧 400

12.5.6 加热系统 400

12.6 结论 401

术语注释 401

参考文献 402

致谢 402

13 长丝缠绕 404

13.1 概述 404

13.2 制备工艺 407

13.2.1 缠绕技术 407

13.2.2 纤维和树脂 408

13.3 装置 410

13.4 圆柱体设计指导 411

13.5 长丝缠绕加工模型 412

13.5.1 热化学子模型 415

13.5.2 纤维移动子模型：热固性基体圆柱体 416

13.5.3 凝固子模型：热塑性树脂圆柱体 419

13.5.4 应力子模型 421

13.5.5 空隙子模型 422

13.6 长丝缠绕的材料特性 423

13.6.1 综述 423

13.6.2 测试方法 424

参考文献 430

13.7 展望 430

14 热塑性基体复合材料的无模成型 433

14.1 概述 433

14.2 无模成型的概念 435

14.3 模拟、形状归类和成型设备的概念 437

14.4 样机 441

14.5 过弯曲——观测与模型 443

14.6 连续无模成型 445

14.7 无模任意弯曲成型 449

14.8 总结与结论 452

致谢 453

参考文献 454

15 复合材料的智能加工 455

15.1 概述 455

15.2 批量加工的控制问题 456

15.3 设计加工条件的方法 458

15.3.1 尝试法 459

15.3.2 实验设计 461

15.4 统计过程控制 463

15.4.1 加工科学 464

15.4.2 分析模型 467

15.4.3 以知识为基础的专家系统 470

15.4.4 人工神经网络 471

15.4.5 方法总结 471

15.5 实时过程控制工具 472

15.5.1 监督控制器 473

15.5.2 以知识为基础的自适应控制器 476

15.5.3 专家系统 476

15.5.4 定性推理 478

15.5.5 模糊逻辑 479

15.5.6 人工神经网络 480

15.5.7 分析模型 481

15.6 总结 482

参考文献 483